МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Новосибирский государственный университет

Факультет естественных наук

Физика. Механика Модульная программа лекционного курса, семинаров, коллоквиумов и самостоятельной работы студентов

Учебно-методический комплекс

Новосибирск

2011

Учебно-методический комплекс «Физика. Механика» предназначен для студентов 1-го курса факультета естественных наук, специальность «химия». В состав пособия включены: программа курса лекций, структура курса и правила ИКИ, программа коллоквиумов по механике, методические указания к выполнению заданий. Кроме того, приведен набор задач для самостоятельной работы студентов с использованием учебной литературы и персонального компьютера и даны примеры вариантов контрольных работ, коллоквиумов и задач, предлагавшихся на экзамене за прошлые годы.

Составители:

д-р физ.-мат. наук, проф. П. А. Пуртов,

канд. физ.-мат. наук, доц. В. П. Замураев

Издание подготовлено в рамках реализации Программы развития государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Новосибирский государственный университет» на 2009–2018 годы.

© Новосибирский государственный университет, 2011

Оглавление

Аннотация рабочей программы……………………………..……………………...5

1. Цели освоения дисциплины………………………………………………………..6

2. Место дисциплины в структуре ООП………………………………….................6

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины…………………………………………………………………………...................7

4. Структура и содержание дисциплины……………………………………………8

Программа курса лекций……………………………………………………………9

I. Предмет механики, модельные объекты, системы отсчета, векторы, скорость, ускорение (п.п. 1-2)…………………....................................................9

II. Законы Ньютона, преобразования Галилея (п. 3)…………….....................9

III. Центр масс, закон сохранения импульса (п. 4)…………………………..10

IV. Скалярное произведение. Работа. Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения энергии (п.п. 5-6)…………………………………..10

V. Векторное произведение. Момент импульса. Момент силы. Уравнение моментов. Сохранения момента импульса. Тензор инерции (п.п. 7-12)....10

VI. Малые колебания. Вынужденные и затухающие колебания. Нормальные колебания (п.п. 13-14)……………………………………………………….11

VII. Принцип наименьшего действия. Связи. Уравнения Лагранжа. Уравнения Гамильтона (п.п. 15-17)………………………………………………...11

5. Образовательные технологии………………………………………….................12

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины…………………………………………..12

Рекомендуемая литература к теоретическому курсу………..…………………..14

Правила ИКИ…………......………………………………………………………..14

Перечень коллоквиумов……………………………………..………….................16

Задание 1. Векторы, скорость, ускорение.……………………………...........16

Задание 2. Законы Ньютона…………………………………………………..18

Задание 3. Центр масс. Закон сохранения импульса………………………..19

Задание 4. Скалярное произведение. Работа и энергия. Законы сохранения энергии и импульса………………………………….........................20

Задание 5. Векторное произведение. Вращательное движение. Тензор инерции…………………………………………………………………….22

Задание 6. Колебания………………………………………………………….25

Учебно-методическое обеспечение дисциплины…….…………..……………...27

Образцы вопросов для подготовки к экзамену………………………................27

Примеры задач на контрольных работах и экзаменах…………………………..28

Первая контрольная работа………………………………...………...............28

Решение первой контрольной работы………………………………………..30

Вторая контрольная работа…………………………………………………...38

Решение второй контрольной работы………………………………………..41

Экзамен………………………………………………………..….….................51

Решение экзаменационной контрольной работы…………………................54

Переэкзаменовка……………………………..……………………...................64

Решение задач переэкзаменовки……………………………………………..66

Вторая переэкзаменовка ……………………….……………………………..74

Решение задач второй переэкзаменовки…………………………………….75