
- •Содержание
- •Предисловие
- •Лекция №1. Введение
- •1. Предмет физики и её связь с математикой и информатикой
- •2. Методы физических исследований
- •3. Роль модельных представлений в физике
- •Контрольные вопросы
- •Лекция №2. Кинематика материальной точки
- •1. Кинематические законы движения материальной точки
- •Зависимость (2.3)
- •3. Скорость материальной точки
- •3. Ускорение материальной точки
- •4. Ускорение при движении материальной точки по окружности
- •5. Кинематика вращательного движения материальной точки
- •Контрольные вопросы
- •Лекция №3. Динамика материальной точки
- •1. Первый закон Ньютона
- •2. Масса
- •3. Сила
- •4. Второй закон Ньютона
- •5. Третий закон Ньютона
- •6. Импульс. Общая формулировка второго закона Ньютона
- •7. Гравитационные силы (силы тяготения)
- •8. Сила тяжести и вес. Невесомость
- •9. Силы трения
- •10. Упругие силы
- •Контрольные вопросы
- •Лекция №4. Динамика системы материальных точек
- •1. Центр масс системы материальных точек
- •2. Закон сохранения импульса
- •Движение каждой точки описывается вторым законом Ньютона:
- •3. Движение тел с переменной массой. Реактивное движение
- •Контрольные вопросы
- •Лекция №5. Законы сохранения
- •1. Работа
- •2. Энергия и работа
- •3. Кинетическая энергия и работа
- •4. Потенциальная энергия
- •5. Энергия упругой деформации
- •Потенциальная энергия упруго деформированного стержня равна
- •6. Закон сохранения и превращения механической энергии
- •7. Соударение двух тел
- •8. Момент силы относительно неподвижного центра
- •9. Момент импульса относительно неподвижного центра
- •10. Закон сохранения момента импульса
- •Контрольные вопросы
- •Лекция №6. Механика твердого тела
- •1. Понятие об абсолютно твердом теле
- •2. Твердое тело как система материальных точек
- •3. Поступательное движение твердого тела
- •4. Вращательное движение твердого тела
- •5. Момент силы относительно оси
- •6. Второй закон Ньютона для вращающегося твердого тела
- •7. Момент инерции твердого тела
- •8. Теорема Штейнера
- •9. Закон сохранения момента импульса при вращательном движении
- •10. Кинетическая энергия вращающегося тела
- •11. Кинетическая энергия тела при плоском движении
- •Контрольные вопросы
- •Лекция №7. Механика жидкостей и газов
- •1. Механические свойства жидкостей и газов
- •2. Гидростатика
- •3.Гидродинамика
- •4. Описание движения жидкостей. Уравнение неразрывности струи
- •5. Уравнение Бернулли
- •6. Вязкость
- •7. Ламинарное и турбулентное течения
- •8. Течение вязкой жидкости в круглой трубе. Формула Пуазейля
- •9. Движение тел в жидкостях и газах. Закон Стокса
- •10. Истечение жидкости из отверстия
- •Контрольные вопросы
- •Лекция №8. Механические колебания и волны
- •1. Гармонические колебания и их характеристики
- •2. Динамика колебательного движения
- •3. Гармонический осциллятор. Пружинный, физический и математический маятники
- •4. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения
- •5. Свободные затухающие колебания
- •7. Вынужденные колебания
- •8. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Резонанс
- •9. Распространение колебаний в однородной упругой среде. Волны
- •10. Уравнение плоской и сферической бегущей волны. Фазовая скорость. Волновое уравнение
- •11. Принцип суперпозиции. Групповая скорость
- •12. Энергия упругой волны
- •13. Интерференция волн
- •14. Стоячие волны
- •15. Характеристика звуковых волн
- •16. Эффект Доплера в акустике
- •17. Ультразвук и eго применение
- •Контрольные вопросы
- •Лекция № 9. Элементы специальной теории относительности
- •1. Преобразования Галилея. Механический принцип относительности
- •2. Постулаты специальной (частной) теории относительности
- •3. Преобразования Лоренца
- •4. Следствия из преобразований Лоренца
- •5. Интервал между событиями
- •6. Основной закон релятивистской динамики материальной точки
- •7. Взаимосвязь массы и энергии
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
Контрольные вопросы
В чем физическая сущность механического принципа относительности?
В чем заключается правило сложения скоростей в классической механике?
Каковы причины возникновения специальной теории относительности?
В чем заключаются основные постулаты специальной теории относительности?
Зависят ли от скорости движения системы отсчета скорости тела и света?
Запишите и прокомментируйте преобразования Лоренца. При каких условиях они переходят в преобразования Галилея?
Какой вывод о пространстве и времени можно сделать на основе преобразований Лоренца?
Одновременны ли события в системе К', если в системе К они происходят в одной точке и одновременны? Обосновать ответ.
Какие следствия вытекают из специальной теории относительности для размеров тел и длительности событий в разных системах отсчета? Обосновать ответ.
При какой скорости движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составит 25%?
В чем состоит «парадокс близнецов» и как его разрешить?
В чем заключается релятивистский закон сложения скоростей? Как показать, что он находится в согласии с постулатами Эйнштейна?
Как определяется интервал между событиями? Доказать, что он является инвариантом при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой.
Какой вид имеет основной закон релятивистской динамики материальной точки? Чем он отличается от основного закона ньютоновской механики?
В чем заключаются законы сохранения релятивистского импульса и релятивистской массы?
Как выражается кинетическая энергия в релятивистской механике?
При каком условии релятивистская формула для кинетической энергии переходит в классическую формулу?
Сформулируйте и запишите закон взаимосвязи массы и энергии. В чем его физическая сущность? Приведите примеры его экспериментального подтверждения.
Список литературы
ОСНОВНАЯ:
Савельев И.В. Общий курс физики. Кн.1-5. – М.: Наука, 2000.
Трофимова Т.И. Краткий курс физики. –М.: Высшая школа, 2000.
Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. –М.: Наука, 2004.
дОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:
Лабораторный практикум по общей физике: Учебное пособие для студентов физ. - мат. фак. пед. ин-тов /Под ред. Е.М.Гершензона, Н.Н. Малова. – М: Просвещение, 1985.
Гулд Х. , Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике. Т.1-2. –М.: Мир, 1990.
Кунин С. Вычислительная физика. –М.: Мир, 1992.
Шустер Г. Детерминированный хаос. Введение. –М.: Мир, 1988.
1 Положительное направление оси координат удобно направить вниз.