Физические основы механики пояснения к рабочей программе

Изучать основы классической механики надо исходя из пред­ставлений современной физики, в которой основные понятия клас­сической механики не утратили своего значения, а лишь получили дальнейшее развитие, обобщение и критическую оценку с точки зре­ния их применения. Следует помнить, что механика - это наука о простейших формах движения материальных тел и происходящих при этом взаимодействиях между телами. Движение всегда суще­ствует в пространстве и во времени. Диалектический материализм учит, что пространство и время являются основными формами существования материи. Предметом классической механики является движение макроскопических материальных тел, совершаемое со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света в вакууме. Движение частиц со скоростями порядка скорости света рассмат­ривается в теории относительности, а движение микрочастиц изу­чается в квантовой механике.

Контрольная работа № 1 построена таким образом, что она дает возможность проверить знания студентов по ключевым вопро­сам классической механики и элементам специальной теории отно­сительности. Решая задачи по кинематике, в которых необходимо использовать математический аппарат дифференциального и ин­тегрального исчисления, студент должен научиться определять мгновенные скорость и ускорение по заданной зависимости коорди­наты от времени и решать обратные задачи.

Задачи на динамику материальной точки и поступательного движения твердого тела охватывают такие вопросы, как закон дви­жения центра масс механической системы, закон сохранения коли­чества движения, работа силы и ее выражение через криволиней­ный интеграл, связь кинетической энергии механической системы с работой сил, приложенных к этой системе, закон сохранения меха­нической энергии. Тщательного изучения и понимания требуют воп­росы о поле как форме материи, осуществляющей взаимодействие между частицами вещества или телами, о потенциальной энергии материальной точки во внешнем поле и потенциальной энергии ме­ханической системы. Эти вопросы рассматриваются в задачах на примере гравитационного поля.

В задачах на кинематику и динамику вращательного движе­ния твердого тела главное внимание уделялось изучению соотно­шений между линейными и угловыми характеристиками, понятий момента силы, момента инерции тела, законов сохранения количества движения, момента количества движения и механической энергии.

В контрольную работу включены задачи по элементам специ­альной теории относительности, которые охватывают следующие вопросы: относительность одновременности, длин и промежутков времени, релятивистский закон сложения скоростей, зависимость ре­лятивистской массы от скорости, соотношение между релятивист­ской массой и полной энергией. Решая эти задачи, студент должен усвоить, что законы классической механики имеют границу приме­нимости и что они получаются как следствие теории относитель­ности С→∞

Задачи в контрольной работе расположены приблизительно в том порядке, в каком соответствующие вопросы рассматриваются в рабочей программе.