2. Рабочая программа курса физики

Физика является основой технических дисциплин. Её основные законы служат базой для разработки всех отраслевых технологий. Велика её роль в развитии современных представлений о природе. Предмет физики является естественнонаучным фундаментом подготовки специалистов разных направлений.

2.1. Физические основы классической механики

Механическое движение как простейшая форма движения материи. Представления о свойствах пространства и времени, лежащих в основе классической механики. Элементы кинематики материальной точки. Скорость и ускорение точки как производные радиус-векторы по времени. Нормальное и тангенциальное ускорения. Радиус кривизны траектории. Поступательное движение твёрдого тела.

Динамика материальной точки и поступательного движения твёрдого тела. Закон инерции и инерциальные системы отсчёта. Законы динамики материальной точки и системы материальных точек. Внешние и внутренние силы. Центр масс механической системы и законы его движения. Закон сохранения импульса.

Энергия как универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. Работа переменной силы. Кинетическая энергия механической системы и её связь с работой внешних и внутренних сил, приложенных к системе.

Поле как форма материи, осуществляющая силовое взаимо-действие между частицами вещества. Потенциальная энергия мате-риальной точки во внешнем силовом поле и её связь с силой, действующей на материальную точку. Потенциальная энергия сис-темы. Законы сохранения механической энергии. Диссипация энергии. Законы сохранения и превращения энергии как проявление неуничтожимости материи и её движения. Применение законов сох-ранения к столкновению упругих и неупругих тел.

Элементы кинематики вращательного движения. Угловая ско-рость и угловое ускорение, их связь с линейными скоростями и ускорениями точек вращающегося тела. Момент силы и момент импульса механической системы. Момент силы относительно оси. Момент импульса тела относительно неподвижной оси вращения. Момент инерции тела относительно оси. Уравнение динамики вращательного движения твёрдого тела относительно неподвижной оси. Кинематическая энергия вращающегося тела. Закон сохранения момента импульса и его связь с изотропностью пространства.

2.2. Механические колебания и волны в упругих средах

Гармонические механические колебания. Кинематические ха-рактеристики гармонических колебаний. Дифференциальное урав-нение гармонических колебаний. Пружинный, физический и матема-тический маятники. Энергия гармонических колебаний.

Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний и методы решения. Амплитуда смещения и фаза вынужденных колебаний. Понятие о резонансе.

Волновые процессы. Механизм образования механических волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Уравнение бе-гущей волны. Длина волны и волновое число. Фазовая скорость. Энергия волн. Принцип суперпозиции волн и границы его при-менимости. Когерентность.

Интерференция волн. Образование стоячих волн. Уравнение стоячих волн. Уравнение стоячей волны и его анализ. Звуковые волны.