
- •3. Тангенциальное и нормальное ускорения.
- •5. Понятие состояния в классической механике. Первый закон Ньютона – закон инерции. Инерциальные системы отсчёта.
- •6. Масса и импульс. Сила. Второй закон Ньютона. Уравнение динамики материальной точки.
- •7. Механическая система. Внешние и внутренние силы. Третий закон Ньютона. Центр масс механической системы и закон его движения.
- •8. Момент силы и момент импульса. Уравнение моментов для материальной точки.
- •9. Основное уравнение динамики вращательного движения твёрдого тела вокруг оси. Момент инерции.
- •11. Кинетическая энергия частицы и системы частиц. Связь кинетической энергии системы с работой действующих на неё сил.
- •12. Кинетическая энергия и работа при вращении твёрдого тела.
- •13. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия частицы и её связь с силой поля.
- •14. Полная механическая энергия и закон её изменения. Закон сохранения механической энергии. Общефизический закон сохранения и превращения энергии.
- •15. Замкнутая система материальных точек. Законы сохранения импульса и момента импульса.
- •16. Механический принцип относительности и преобразования Галилея. Классический закон сложения скоростей.
- •22. Распределение Максвелла. Скорости теплового движения молекул.
- •23. Барометрическая формула. Распределение Больцмана для частиц во внешнем потенциальном поле.
- •24. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Число степеней свободы. Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул.
- •25. Обратимые и необратимые процессы. Тепловые машины и их кпд. Цикл Карно. Теоремы Карно.
- •26. Энтропия и её свойства. Второе начало термодинамики.
- •27. Связь энтропии с вероятностью состояния. Статистическое истолкование второго начала термодинамики.
- •28. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Общая характеристика переноса. Феноменологические уравнения явлений переноса.
- •29. Электростатическое поле, его напряжённость. Напряжённость поля точечного заряда. Принцип суперпозиции.
- •30. Поток вектора напряжённости. Теорема Гаусса и её применение для расчёта напряжённости электростатического поля.
- •31. Работа электростатического поля. Циркуляция вектора напряжённости электростатического поля. Потенциал. Связь потенциала с напряжённостью.
- •32. Типы диэлектриков. Связанные заряды. Поляризованность.
- •33. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектриках. Вектор электрического смещения d. Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость вещества.
- •34. Распределение заряда на проводнике. Проводник во внешнем электростатическом поле. Электростатическая защита.
- •36. Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия заряженного проводника и конденсатора.
- •37. Энергия электростатического поля. Объёмная плотность энергии электрического поля.
- •38. Общие характеристики и условия существования электрического тока. Стационарное электрическое поле. Уравнение непрерывности.
- •39. Сторонние силы. Электродвижущая сила источника тока. Обобщённый закон Ома для участка цепи с источником тока.
- •40. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.
- •41. Магнитное поле. Сила Ампера. Вектор магнитной индукции, силовые линии. Принцип суперпозиции. Закон Био-Савара-Лапласа. Поле прямого и кругового токов.
- •42. Рамка с током в магнитном поле. Магнитный момент. Момент сил, действующий на рамку. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.
- •43. Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитного поля. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.
- •44. Магнетики. Виды магнетиков. Диамагнетики. Парамагнетики. Ферромагнетики.
- •45. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Напряжённость магнитного поля. Магнитная проницаемость.
- •46. Явление электромагнитной индукции. Основной закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.
- •47. Явления самоиндукции и взаимной индукции. Индуктивность длинного соленоида. Коэффициент взаимной индукции.
- •48. Магнитная энергия тока. Плотность энергии магнитного поля.
- •49. Фарадеевская и максвелловская трактовки явления электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле.
- •50. Ток смещения. Система уравнений Максвелла. Относительность электрических и магнитных полей.
- •51. Понятия о колебательных процессах. Гармонические колебания (гк), их характеристики. Представление гк в аналитическом, графическом виде и с помощью векторных диаграмм.
- •52. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Гармонические осцилляторы: маятники, груз на пружине, колебательный контур. Энергетические соотношения для осцилляторов.
- •53. Свободные затухающие колебания. Амплитуда и частота затухающих колебаний.
- •54. Вынужденные колебания. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Резонанс.
- •55. Переменный электрический ток. Закон Ома для переменного тока. Мощность переменного тока.
- •56. Упругие волны. Уравнения плоской и сферической волн. Фазовая скорость. Волновое уравнение.
- •57. Энергия и плотность энергии упругой волны. Вектор Умова.
- •58. Волновое уравнение для электромагнитного поля. Свойства электромагнитных волн.
- •59. Плотность потока электромагнитной энергии. Вектор Умова-Пойнтинга. Излучение диполя.
- •60. Свет как электромагнитная волна.
- •62. Корпускулярно-волновой дуализм электромагнитного излучения.
- •63. Гипотеза де Бройля и ее экспериментальное подтверждение. Волновые свойства микрочастиц и соотношение неопределенностей Гейзенберга.
- •64. Состояние микрочастицы в квантовой механике. Статистический смысл волновой функции.
- •65. Состав и характеристики атомного ядра. Ядерные силы и их свойства. Обменный характер ядерных сил.
- •66. Дефект массы и энергия связи ядра. Удельная энергия связи и ее зависимость от массового числа. Проблема источников энергии.
- •67. Радиоактивные превращения атомных ядер. Закон радиоактивного распада. Закономерности и происхождение альфа-, бета- и гамма–излучений.
- •68. Элементарные частицы. Лептоны, адроны. Кварки.
50. Ток смещения. Система уравнений Максвелла. Относительность электрических и магнитных полей.
Уравнения Максвелла— система уравнений в дифференциальной или интегральной форме, которые описывают электромагнитное поле и его связь с электрическими зарядами и токами в вакууме и сплошных средах
В дифференциальной форме уравнение Максвелла выглядит так
В интегральной форме уравнение Максвелла выглядит так
Ток
смещения— величина, прямо пропорциональная
быстроте изменения электрической
индукции. В вакууме, а также в любом
веществе, в котором можно пренебречь
поляризацией либо скоростью её изменения,
током смещения называется поток вектора
быстроты изменения электрического
поля через некоторую поверхность
Отдельное рассмотрение электрического и магнитного полей имеет относительный смысл. Так, если электростатическое поле создается системой неподвижных зарядов, по эти заряды, являясь неподвижными относительно одной инерциальной системы отсчета, движутся относительно другой и, следовательно, будут порождать не только электрическое, но и магнитное поле.
51. Понятия о колебательных процессах. Гармонические колебания (гк), их характеристики. Представление гк в аналитическом, графическом виде и с помощью векторных диаграмм.
Колебательные процессы широко распространены в природе и технике. Качание маятника часов, волны на воде, переменный электрический ток, свет, звук являются примерами колебаний различных физических величин. При движении маятника колеблется координата его центра тяжести. В случае переменного тока колеблются напряжение и ток в цепи. Эти два процесса качественно совершенно различны по своей физической природе. Однако количественные закономерности этих процессов имеют между собой очень много общего. Гармонические колебания— колебания, при которых физическая величина изменяется с течением времени по закону синуса и косинуса. Кинематическое уравнение гармонических колебаний имеет вид
Гармонические колебания можно представить несколькими способами
Аналитический x = A sin ( ω t + φ0 )
Графический
Геометрический
52. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Гармонические осцилляторы: маятники, груз на пружине, колебательный контур. Энергетические соотношения для осцилляторов.
Обобщенное гармоническое колебание в дифференциальном виде
Сначала
запишем уравнении динамики 2ой закон
Ньютона:
И_теперь:
Делим
на m и обозначаем
:
Это уравнение решается.
Гармони́ческий
осцилля́тор—система,
которая при смещении из положения
равновесия
испытывает действие возвращающей силы
F, пропорциональной смещению x
.
Пружинный
маятник —
это груз массой m, который подвешен на
абсолютно упругой пружине и совершает
гармонические колебания под действием
упругой силы F = –kx, где k — жесткость
пружины.
.
Математический
маятник —
это идеализированная система, состоящая
из материальной точки массой m, которая
подвешена на нерастяжимой невесомой
нити, и которая колеблется под действием
силы тяжести.
. Колебательный
контур — осциллятор,
представляющий собой электрическую
цепь,
содержащую соединённые катушку_индуктивности и
конденсатор.
В такой цепи могут
возбуждаться колебания тока (и напряжения).
Соотношения
Мэнли — Роу — энергетические соотношения,
характеризующие взаимодействие
колебаний или волн в нелинейных системах
с сосредоточенными или распределёнными
параметрами.