Экзаменационные вопросы по физике
1, 2 Раздел. Механика и механические колебания. Мкт, термодинамика
Модели в механике (материальная точка, система материальных точек, абсолютно твердое тело). Примеры. Система отсчета.
Кинематические уравнения движения материальной точки. Траектория, длина пути, перемещение. Прямолинейное движение.
Скорость и ускорение при криволинейном движении.
Нормальное и касательное (тангенциальное) ускорение.
Движение точки по окружности.
Угловая скорость и угловое ускорение.
Связь между угловыми и линейными параметрами движения.
Первый закон Ньютона и понятие инерциальной системы отсчета.
Масса. Сила. Второй закон Ньютона в классической релятивистской динамике.
Третий закон Ньютона. Примеры.
Импульс. Закон сохранения импульса.
Уравнение движения тела переменной массы. Реактивное движение.
Энергия. Механическая работа.
Виды механической энергии. Кинетическая энергия механической системы.
Потенциальная энергия – один из видов механической энергии. Консервативные и неконсервативные силы.
Полная механическая энергия. Закон сохранения энергии.
Графическое представление энергии. Примеры.
Момент инерции тела относительно оси. Определить момент инерции однородного цилиндра.
Кинетическая энергия вращения. Энергия катящегося шара.
Определение момента силы. Уравнение движения вращательного движения твердого тела.
Момент импульса и закон его сохранения. Примеры.
Инерциальные системы отсчета и принцип относительности.
Преобразования Галилея.
Постулаты специальной теории относительности.
Преобразования Лоренца.
Следствия из преобразования Лоренца. Сокращение движущихся масштабов длины.
Следствия из преобразования Лоренца. Замедление движущихся часов.
Следствия из преобразования Лоренца. Закон сложения скоростей.
Релятивистский импульс. Уравнение движения релятивистской частицы.
Закон взаимосвязи массы и энергии в релятивистской динамике. Примеры.
Гармонические колебания и их характеристики. Пример:
,
см. – по уравнению гармонического
колебания определить амплитуду,
собственную частоту и начальную фазу.Кинетическая, потенциальная и полная энергия при гармонических колебаниях.
Гармонический осциллятор. Примеры (физический маятник).
Гармонический осциллятор. Примеры (груз на пружине).
Дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент затухания. Добротность.
Вынужденные механические колебания под действием синусоидальной силы.
Амплитуда и фаза при вынужденных колебаниях. Резонанс. Резонансные кривые.
Волновые процессы. Плоская синусоидальная волна и ее характеристики.
Бегущие и стоячие волны. Их отличие.
Фазовая скорость и волновое число бегущей волны.
Принцип суперпозиции волн. Групповая скорость.
Эффект Доплера в акустике. Пример (источник и приемник покоятся относительно среды).
Эффект Доплера в акустике. Пример (источник приближается к приемнику, приемник покоится).
Эффект Доплера в акустике. Пример (приемник приближается к источнику, источник покоится).
Эффект Доплера в акустике. Пример (источник и приемник движутся относительно друг друга).
Макроскопические параметры. Тепловое движение.
Модель идеального газа. Изотермический процесс.
Модель идеального газа. Изобарный процесс.
Модель идеального газа. Изохорный процесс.
Уравнение состояния идеального газа.
Давление газа с точки зрения мкт.
Распределение молекул идеального газа по скоростям по Максвеллу.
Скорости теплового движения частиц (среднеарифметическая, среднеквадратичная, вероятностная).
Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
Теплоемкость многоатомных газов.
Явление переноса. Теплопроводность.
Явление переноса. Диффузия.
Явление переноса. Вязкость.
Работа газа при изменении его объема.
Первое начало термодинамики.
Применение первого начала термодинамики к изотермическому процессу.
Применение первого начала термодинамики к изобарному процессу.
Применение первого начала термодинамики к изохорному и адиабатному процессам.
Энтропия. Определение энтропии через вероятность системы.
Второе начало термодинамики.
Цикл Карно. Максимальный КПД тепловой машины.
Фазы и фазовые превращения. Фазовые диаграммы.
Уравнение Клайперона-Клаузиуса. Критическая точка.
Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
Средняя кинетическая энергия частицы.
Изотермы Ван-дер-Ваальса и их анализ.
Фазовые переходы второго рода.
Динамические и статические закономерности в физике. Статический и термодинамический методы.