Вопросы для подготовки к экзамену по физике для геологических и геофизических специальностей

Часть 1. Механика

0.1. Современное состояние науки. Роль и значение фундаментальных наук, как основы научно-технического прогресса и развития инженерных наук.

0.2. Предмет изучения физики. Предмет изучения механики, кинематики, динамики и статики.

Раздел 1. Кинематика

1.1. Механическое движение. Виды механического движения: поступательное, вращательное, криволинейное, равномерное, неравномерное (равнопеременное). Траектория движения (понятия, примеры).

1.2. Описание явлений природы с помощью моделей. Модели в механике: материальная точка, абсолютно твердое тело (понятия, примеры).

1.3. Описание механического движения. Система отсчета. Кинематические уравнения движения материальной точки. Вектор перемещения, путь.

1.4. Вектор скорости, вектор мгновенной скорости, вектор средней скорости, средняя (путевая) скорость (физический смысл, формулы). Вектор мгновенной скорости для произвольного криволинейного движения.

1.5. Вектор ускорения, вектор мгновенного ускорения, вектор среднего ускорения (физический смысл, формулы).

1.6. Тангенсальная и нормальная составляющие ускорения, вектор полного ускорения (физический смысл, формулы). Направление векторов тангенсального и нормального ускорения, полного ускорения для произвольного ускоренного и замедленного криволинейного движений.

1.7. Вращательное движение. Кинематические характеристики: вектор угла поворота, вектор угловой скорости, вектор углового ускорения, период обращения, частота обращения (физический смысл, формулы, единицы измерений).

1.8. Связь линейных и угловых характеристик движения. Связь векторов и модулей векторов линейной и угловой скоростей (формулы). Выражение линейной скорости через другие угловые характеристики движения.

1.9. Связь линейных и угловых характеристик движения. Выражение тангенсального и нормального ускорения через угловые характеристики движения.

1.10. Графические зависимости кинематических характеристик от времени для различных типов движения.

Раздел 2. Динамика

2.1. Границы применимости законов классической механики. Постулаты (законы) Ньютона, как основа классической динамики.

2.2. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Примеры инерциальных систем отсчета.

2.3. Масса (инертная, гравитационная), сила, импульс (физический смысл, формулы).

2.4. Второй закон Ньютона. Обобщенная и частная формулировки. Импульс силы.

2.5. Принцип независимости действия и принцип суперпозиции, равнодействующая сил. (самостоятельно). 2.6. Взаимодействие тел. Третий закон Ньютона.

2.6. Принцип относительности Галилея. Преобразование координат и скоростей (вывод). Механический принцип относительности. Инвариантность законов Ньютона относительно преобразований Галилея.

2.7. Фундаментальные и нефундаментальные силы. Виды фундаментальных взаимодействий. Единая теория поля.

2.8. Закон всемирного тяготения. Векторная и скалярная запись закона. Гравитационная постоянная. Определение силы гравитационного взаимодействия произвольных тел.

2.9. Силы трения (понятие). Виды сил внешнего трения: сила трения покоя, сила трения скольжения, сила трения качения. Коэффициенты трения.

2.10. Силы трения (понятие). Сила внутреннего (вязкого) трения. Зависимость вязкого трения от скорости тел.

2.11. Силы упругости (понятие). Деформация (абсолютная, относительная), виды деформаций. Механическое напряжение. Закон Гука. График зависимости механического напряжения от относительной деформации. Предел упругости, предел пропорциональности.

2.12. Закон Гука для упругой одноосной деформации. Модуль Юнга (физический смысл, единицы измерения, свойства).

2.13. Закон Гука для упругой деформации сдвига. Модуль сдвига (физический смысл, единицы измерения, свойства). Коэффициент Пуассона.

2.14. Сила тяжести. Ускорение свободного падения. Гравиметрический способ поиска полезных ископаемых.

2.15. Вес тела. Зависимость веса тела от ускорения системы отсчета. Невесомость.