- •Адаптированный конспект по курсу физики
- •Введение. Предмет и задачи курса физики.
- •Механика.
- •2. 1. Кинематика.
- •2.1.1. Механическое движение. Физические модели реальных тел, используемые в механике. Система отсчета. Траектория. Виды движений.
- •2.1.2. Кинематические уравнения движения. Длина пути и вектор перемещения.
- •2.1.3. Кинематические характеристики. Скорость.
- •2.1.4. Кинематические характеристики. Ускорение.
- •2.1.5. Поступательное и вращательное движение абсолютно твердого тела.
- •2.1.6. Связь между кинематическими характеристиками при различных видах движений.
- •1. Прямолинейное движение. Прямолинейное равномерное движение.
- •Прямолинейное равнопеременное движение.
- •Равнопеременное вращение по окружности.
- •Неравномерное вращение.
- •2. 2. Динамика.
- •2.2.1. Динамические характеристики поступательного движения. Сила. Масса. Импульс.
- •2.2.2. Виды сил.
- •2.2.3. Первый закон Ньютона.
- •2.2.4. Второй закон Ньютона.
- •2.2.5. Третий закон Ньютона.
- •2.2.6. Закон сохранения импульса.
- •2.2.7. Динамические характеристики вращательного движения. Момент силы. Момент импульса.
- •1.Момент силы, действующей на материальную точку, относительно оси вращения.
- •2. Момент импульса.
- •3. Момент инерции материальной точки относительно оси вращения
- •4.Теорема Штейнера.
- •2.2.8. Основное уравнение динамики вращательного движения.
- •2.2.9. Закон сохранения момента импульса.
- •2. 3. Работа и механическая энергия.
- •2.3.1. Работа постоянной и переменной силы. Мощность. Потенциальные (консервативные) и непотенциальные силы.
- •2.3.2. Энергия.
- •2.3.3. Кинетическая энергия.
- •2.3.4. Потенциальная энергия.
- •2.3.5. Закон сохранения механической энергии системы.
- •2.3.6. Сравнение кинематических и динамических характеристик поступательного и вращательного движений.
- •2.3.7. Применение законов сохранения в теории ударов тел.
- •2. 4. Механические колебания
- •2.4.1. Свободные гармонические колебания
- •2.4.2. Затухающие колебания
- •2.4.3. Вынужденные колебания
- •2.4.4. Сложение колебаний
- •2.5. Основы теории относительности
- •2.5.1. Постулаты теории относительности
- •2.5.2. Понятие одновременности в специальной теории относительности
- •2.5.3. Релятивистская динамика
- •2.6.1. Термодинамическое равновесие
- •2.6.2. Идеальный газ и уравнение состояния
- •2.6.3. Барометрическая формула. Закон Больцмана.
- •2.6.4. Барометрическая формула. Закон Больцмана.
- •2.6.5. Распределение Максвелла молекул по скоростям.
- •2.6.6. Среднее число столкновений молекул в газе. Явления переноса.
- •2.7.1. Первое начало термодинамики. Равновесные процессы.
- •2.7.2. Теплоемкости. Адиабатный процесс.
- •2.7.2. Второе начало термодинамики. Теорема Карно.
- •3. Вопросы и задачи для самоконтроля.
- •Решения и ответы к задачам.
- •4. Приложение. Международная система единиц - си - (system international - si).
- •6. Принятые обозначения.
- •7. Литература
Адаптированный конспект по курсу физики
Для студентов специальности 1-700201
«Промышленное и гражданское строительство»
Составитель: проф. Русаков К.И.
Введение. Предмет и задачи курса физики.
Объектом человеческого познания является окружающий нас реальный мир. Но этот мир бесконечно разнообразен и находится в непрерывном движении и изменении. Изучение огромного разнообразия мира не может быть охвачено одной наукой: разнообразны формы существования материи, различны явления, в которых проявляется реальный мир, отличительны способы их изучения. Человечество в своем развитии создало множество наук, изучающих реальный мир, все они могут быть разбиты на три группы:
естествознание - совокупность наук о природе (физика, химия, астрономия, геология, биология и т.д.);
группа прикладных и технических наук, изучающая применение результатов, полученных в области естествознания (теплофизика, радиотехника, электроника, вычислительная техника и т.д.);
социально-экономические науки, изучающие человеческое общество и законы его развития (экономика, социология, соционика, психология).
Среди всех естественных наук физике принадлежит роль фундаментальной науки. Главная цель физики - выявить и объяснить законы природы, которые определяют все физические явления, изучить наиболее общие свойства материального мира. Вследствие этой общности физические законы лежат в основе естествознания. Они пригодны для всех видов материи: живой и неживой, простой и сложной, материи в виде частиц, космических тел, Земли в целом, Вселенной, и материи в виде полей (полей сил тяготения, электромагнитных, биологических и т.д.). Объекты, изучаемые физикой, универсальны, в то время как в других естественных науках объекты исследования ограничены. Так, биология изучает живую материю, геология - земную кору и Землю, астрономия - космические тела, космические системы, Вселенную.
Исторически изучение окружающего мира привело к разделению физики на отдельные разделы.
Механика изучает наиболее простую форму существования материи - механическое движение. В механике несущественно нагрето, заряжено, намагничено тело или нет. В процессе изучения механических явлений были введены многие понятия (масса, скорость, ускорение, сила, работа, энергия и т.д.). Оказалось, что законы механики верны не только для механических движений.
Из литературных источников, список которых приведен в конце данного курса лекций, [1,2] являются основными учебниками, рекомендованными для ВУЗов, [3-6,15] - дополнительная учебная литература, [10-12] - справочная литература, [7-9,13,14] - наши методические разработки. По ходу изложения учебного материала в случае необходимости мы будем ссылаться на литературные источники.
Механика.
Механика изучает движение тел в пространстве и во времени. Механическое движение, простейший вид движения в природе, изучается классической механикой, в которой рассматривается движение макроскопических тел со скоростями, во много раз меньшими скорости света в вакууме (с=3∙108 м/с). Релятивистская механика изучает движение тел со скоростями, близкими к скорости света в вакууме. Квантовая механика изучает закономерности движения микрочастиц (электронов в атомах, молекулах, кристаллах и др.).
Классическая механика делится на следующие разделы: кинематика, динамика, статика.
Кинематика изучает движения без учета причин, их вызывающих. Динамика изучает причины, вызывающие различные движения. Статика рассматривает условия равновесия тел.
Объекты, рассматриваемые в механике: физические - пространство и время, материальные - движущиеся и покоящиеся тела и особая форма материи - физические поля.