
- •Механика как физическая теория. Модели. Основные понятия.
- •Кинематика. Средняя скорость. Мгновенная скорость. Среднее ускорение. Мгновенное ускорение.
- •Движение с постоянным вектором ускорения. Первое и второе кинематические уравнения. Криволинейное движение.
- •Вращательное движение материальной точки (тела). Угловая скорость и ускорение. Кинематические уравнения для вращательного движения. Связь линейных и угловых величин.
- •Динамика. Сила. Законы Ньютона.
- •Механический принцип относительности Галилея. Закон сложения скоростей.
- •Основные положения (постулаты) специальной теории относительности (сто). Преобразования Лоренца.
- •Следствия из преобразований Лоренца. Связь массы с энергией в сто.
- •Конкретные виды сил. Сила тяготения. Закон всемирного тяготения. Вес тела. Сила трения скольжения и покоя.
- •Закон сохранения импульса. Центр масс.
- •Работа. Механическая работа. Мощность. Энергия. Кинетическая и потенциальная энергия.
- •Полная и Механическая энергия. Закон сохранения механической энергии.
- •Удары тел. Абсолютно неупругий удар. Абсолютно упругий удар.
- •Момент инерции. Кинетическая энергия вращающегося тела. Теорема Штейнера.
- •Момент силы. Основной закон динамики для вращательного движения.
- •Закон сохранения момента импульса. Работа силы при вращении твердого тела.
- •Гироскопический эффект. Прецессия Гироскопа.
- •Движение частицы в потенциальной яме. Потенциальный барьер. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Второй закон Ньютона в неинерциальных системах отсчета.
- •Колебания. Положение равновесия. Гармонические колебания.
- •Пружинный маятник. Энергия пружинного маятника.
- •Физический маятник. Математический маятник.
- •Затухающие колебания. Декремент затухания. Автоколебания.
- •Вынужденные колебания. Резонанс.
- •Сложение колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения.
- •Сложение колебаний, происходящих во взаимно-перпендикулярных направлениях.
- •Волны. Уравнение бегущей волны. Дисперсия волн.
- •Принцип Гюйгенса. Дифракция волн. Интерференция волн. Когерентные волны.
- •Стоячие волны.
- •Звуковые волны. Основные характеристики звука. Ультразвук, его свойства, методы генерирования и применение. Инфразвук. (Самостоятельно).
- •Эффект Доплера.
- •Молекулярная физика. Температура. Изопроцессы в газах. Идеальный газ. Закон Авогадро. Закон Дальтона.
- •Работа газа при изопроцессах. Уравнение Клапейрона – Менделеева.
- •Основное уравнение мкт.
- •Внутренняя энергия газа. Внутренняя энергия идеального газа. Закон Больцмана о равном распределении энергии по степеням свободы. Число степеней свободы.
- •Распределение Максвелла (распределения молекул идеального газа по скоростям).
- •Опыт Штерна (самостоятельно).
- •Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
- •Опыт Перрена. Средняя длина свободного пробега.
- •Явления переноса.
- •Нулевое начало термодинамики. Первое начало термодинамики.
- •Теплоемкость. Уравнение Майера. Зависимость теплоемкости газа от температуры.
- •Адиабатический процесс (самостоятельно).
- •Применение первого начала термодинамики к анализу основных термодинамических процессов.
- •Тепловая машина. Термический коэффициент полезного действия. Второе начало термодинамики.
- •Цикл Карно. Кпд цикла Карно.
- •Энтропия, ее статистическое толкование и связь с термодинамической вероятностью. Тепловая смерть вселенной (самостоятельно).
- •Третье начало термодинамики (теорема Нернста). Следствия из теоремы Нернста.
- •Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы реального газа.
- •К ритическое состояние. Внутренняя энергия реального газа.
- •Эффект Джоуля–Томпсона.
- •Жидкости. Смачивание.
- •Давление под искривленной поверхностью жидкости (Лапласовское давление). (Самостоятельно). Капиллярные явления.
- •Твердые тела. Монокристаллы. Поликристаллы. Типы кристаллических твердых тел.
- •Дефекты кристаллической решетки. Механические свойства твердых тел.
- •Теплоемкость твердых тел. Теория теплоемкости твердого тела Эйнштейна. Теория теплоемкости твердого тела Дебая.
- •Агрегатные состояния вещества.
- •Испарение, сублимация, плавление и кристаллизация. Аморфные тела.
- •Фазовые переходы I и II рода.
- •61. Диаграмма состояния. Тройная точка. Уравнение Клапейрона - Клаузиуса.
Механика как физическая теория. Модели. Основные понятия.
Физика – наука о наиболее простых свойствах материи.
Материя – не только вещество, но и все то, что находится вне нашего сознания (поля). Физическая величина – величина, для которой установлен способ ее измерения или вычисления через другие физ. величины, определенные ранее.
Физ. закон – существенная повторяющаяся устойчивая связь между явлениями. Законы могут быть установлены путем обобщения опытных данных или получены теоретически на основании уже известных законов. Закон несет 2 функции – объяснение некоторых явлений, предсказание.
Механика – часть физики, которая изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие эти движения. 1) Механика Галилея-Ньютона (классическая) – большая масса и малые скорости. 2) Механика, основанная на спец. теории относительности (СТО) – большая масса и большие скорости. 3) Квантовая механика – малая скорость и малая масса. 4) Релятивистская – малая масса и большие скорости.
Теория – система знаний о некоторой предметной области, которая позволяет объяснить все известные в этой области явления и предсказать все неизвестные.
Механика как физическая теория – система знаний о движении макроскопических тел со скоростями << скорости света с учетом или без учета электромагнитных и гравитационных взаимодействий.
В механике выделяют 3 осн. структурных элемента – основание, ядро, следствия.
1) Основание – предметная область, экспериментально-научные факты, основные понятия, модели, язык.
Предметная область – область, в пределах которой справедлива данная теория. Экс.-науч. факты – с течением времени измен. взаимное располож. тел; измен. скорости тел при их взаимодействии. Язык – математический и естественный.
Основные понятия: Пространство в механике Ньютона считается существ. и хар-ет взаимное расположение матер. объектов, выраж. их притяженность и порядок. Оно непрерывно, однородно, изотропно, односвязанно, имеет 3 измерения, в нем справедлива геометр. Евклида.
Механическое движение – процесс изменения взаимного расположения тел и их размеров и формы с течением времени.
Модели: Матер. точка – модель реального тела, облад. 3 свойствами (масса, не имеет размеров, взаимно непроницаемы) – любое тело, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи. Абсолютно твердое тело – модель реального тела, расстояние между 2-мя любыми точками которого в процессе движ. сохр. неизменным. Сплошная среда – среда, непрерывно распределенная в пространстве и облад. упругими свойствами.
Ядро включает аксиомы, принципы, законы, постулаты, т.е. основополаг. идеи, на которых строится данная теория: 1) Время однородно. 2) Пространство однородно, изотропно. 3) Любую физ. велич. можно измерить сколь угодно точно. Законы Ньютона, принцип причинности (следствие не раньше причины), принцип дальнодействия (действия мгновенны).
Следствия включают все выводы, вытек. из данной теории. Следствия механики можно разделить на 3 раздела: кинематика, динамика, статика. Кинематика рассматр. движение тел без учета их взаимодействия. Осн. задачи – описание и изучение движения без исслед. причин, их вызвавших. Динамика рассм. движ. тел под действием прилож. к ним сил. Статика – изуч состояние равновесия механич. сист. тел и мат. точек.