Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КЕМЕРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

З.Н. Есина практикум по физике Учебное пособие Кемерово 2010

УДК 53(075.8) ББК Е83

Печатается по решению редакционно-издательского совета ГОУВПО «Кемеровский государственный университет»

Рецензенты

Доктор технических наук, профессор Кемеровского технологического института пищевой промышленности Мирошников А.М.

кандидат физико-математических наук, доцент ГОУ ВПО «Кемеровская государственная медицинская академия» Бухтоярова В.И.

Е 83 Есина, 3. Н.

Практикум по физике. Учебное пособие. /3. Н. Есина; ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет». - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2010. - 58 с.

ISBN

Учебное пособие разработано по курсу «Физика» для специальностей математического факультета 010501, 010503 и содержит теоретический материал, примеры решения задач и задания для самостоятельной работы.

ISBN ББК

В3я73

© Есина 3. Н., 2010

© ГОУ ВПО КемГУ», 2010

Предисловие

Цель настоящих методических указаний — оказать помощь студентам математического факультета в изучении курса физики.

Учебный материал указаний включает в себя такие разделы физики, как механика, молекулярная физика, термодинамика, электростатика, постоянный ток, магнетизм, оптика. Весь материал разбит в указаниях на пять основных разделов, в каждом из которых даны основные формулы, примеры решения задач и задачи для самостоятельного решения (контрольные задания).

Раздел I.Физические основы механики

1.1. Основные формулы

1. Кинематическое уравнение движения материальной точки (центра масс твердого тела) вдоль оси :

,

где некоторая функция времени.

2. Средняя скорость:

.

3. Средняя путевая скорость:

,

где - путь, пройденный точкой за интервал . Путь , в отличие от разности координат , не может убывать и принимать отрицательные значения, т.е. .

4. Мгновенная скорость:

.

5. Среднее ускорение:

.

6. Мгновенное ускорение:

.

7. Кинематическое уравнение движения материальной точки по окружности:

.

8. Угловая скорость:

.

9. Угловое ускорение:

.

10. Связь между линейными и угловыми величинами, характеризующими движение точки по окружности:

,

где - линейная скорость: и - тангенциальное и нормальное ускорения, - угловая скорость, - угловое ускорение, - радиус окружности.

11. Полное ускорение:

.

12. Угол между полным ускорением и нормальным ускорением :

.

13. Уравнение гармонических колебаний материальной точки:

,

где - смещение, А - амплитуда колебаний, - угловая или циклическая частота, - начальная фаза.

14. Скорость материальной точки, совершающей гармонические колебания:

.

15. Ускорение материальной точки, совершающей гармонические колебания:

.

16. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты:

а) амплитуда результирующего колебания:

.

б) начальная фаза результирующего колебания

.

17. Уравнения, описывающие траекторию точки, участвующей в двух взаимно перпендикулярных колебаниях:

.

a) , (если разность фаз ),

б) , (если разность фаз ),

в) , (если разность фаз ).

18. Уравнение плоской бегущей волны:

,

где y – смещение любой из точек среды с координатой в момент , - скорость распространения колебания в среде.