Стационарное электромагнитное поле.

101. Запишите закон Ома для однородного участка цепи.

102. Что такое электрический ток?

103. Назовите характеристики электрического тока и их единицы измерения.

104. Назовите условия, выполнение которых необходимо для протекания в цепи электрического тока.

105. Какие силы по своей природе не могут быть сторонними?

106. Чему равна циркуляция вектора напряженности поля сторонних сил?

107. Какой участок цепи называется неоднородным?

108. Запишите обобщенный закон Ома

109. Когда падение напряжения на участке цепи совпадает с разностью потенциалов на этом участке цепи?

110. Сформулируйте и запишите формулу закона Джоуля-Ленца в интегральной форме.

111. Запишите закон Ома в дифференциальной форме.

112. Что называется удельной тепловой мощностью тока? Запишите закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.

113. Дайте определение вектора магнитной индукции, назовите ее размерность и приведите соответствующие формулы.

114. Что называется магнитным моментом контура с током? (приведите соответствующую формулу).

115. Какова связь между индукцией внешнего магнитного поля, магнитным моментом контура с током и вращательным моментом, действующим на контур с током в магнитном поле?

116. Запишите закон Био-Савара-Лапласа (формула и расшифровка всех величин, входящих в нее, привести рисунок).

117. Приведите формулировку и математическую запись в интегральной форме закона полного тока (теорема о циркуляции) для магнитного поля в вакууме; его математическая запись.

118. Поток вектора магнитной индукции (формулировка, математическая запись), размерность.

119. Запишите выражение для магнитного поля (B), создаваемого прямым бесконечным проводником с током в произвольной точке.

120. Запишите закон Ампера для силы взаимодействия двух параллельных токов.

Вопросы к экзаменам по дисциплине физика для всех специальностей: 1-36 12 01; 1-53 01 01-09; 1-54 01 01; 1-74 06 01; 1-74 06 02; 1-74 06 03; 1-74 06 05-01; 1-74 06 05-02; 1-74 06 06; 1-74 06 07;

утверждены на заседании кафедры физики протокол № 10 от 29.10.2013г.

Зав. кафедрой _______________ В.А. Чернявский

Вопросы 2-го уровня к экзаменационным билетам (по 2 балла) для групп эпт 2 курса, 4 семестра (весна). Специализация 74 06-05-01 02. Физические основы механики

1. Механическое движение как простейшая форма движения материи. Представления о свойствах пространства и времени. Физические модели: материальная точка, абсолютно твердое тело. Поступательное и вращательное движение твердого тела. Система отсчета. Декартова прямоугольная система координат. Радиус-вектор точки. Траектория материальной точки, ее радиус-вектор, длина пути, вектор перемещения. Вектор скорости (средней, мгновенной). Вычисление пути по заданной зависимости величины скорости от времени.

2. Вектор среднего ускорения. Вектор мгновенного ускорения. Тангенциальная и нормальная составляющие ускорения. Связь между линейной и угловой скоростью, а также между составляющими линейного ускорения и угловыми ускорением и скоростью для материальной точки, движущейся по окружности.

3. Вращательное движение абсолютно твердого тела. Средняя и мгновенная угловые скорости твердого тела при его вращении вокруг неподвижной оси. Вектор углового ускорения. Связь между линейной скоростью и угловой; между тангенциальным ускорением и угловым ускорением

4. Динамика материальной точки и поступательного движения твердого тела. Законы Ньютона для материальной точки. I закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Сила, масса. Основной закон динамики материальной точки и поступательного движения твердого тела − II закон Ньютона. Равнодействующая или результирующая сила. III закон Ньютона.

5. Импульс материальной точки. Основной закон динамики материальной точки. Система материальных точек, внешние и внутренние силы. Закон изменения импульса системы материальных точек. Основной закон динамики поступательного движения абсолютно твердого тела. Закон сохранения импульса системы материальных точек или поступательно движущихся твердых тел. Центр инерции (центр масс) системы материальных точек. Закон движения центра инерции.

6. Механическая работа. Работа постоянной силы; работа переменной силы. Работа внешней силы F при растяжении пружины с коэффициентом жесткости k. Мощность.

7. Кинетическая энергия механической системы. Теорема о кинетической энергии материальной точки и системы материальных точек.

8. Силовое поле. Консервативные силы, центральные силы (привести примеры соответствующих сил); диссипативные силы; гироскопические силы (примеры соответствующих сил). Показать, что упругие и гравитационные силы являются консервативными. Рассмотреть поле притяжения Земли вблизи ее поверхности.

9. Потенциальная энергия материальной точки во внешнем консервативном силовом поле. Связь консервативной силы с потенциальной энергией. Понятие градиента скалярной функции.

Полная механическая энергия системы материальных точек, понятие потенциальной энергии взаимодействия точек системы. Закон изменения и закон сохранения полной механической энергии системы. Переходы кинетической энергии в потенциальную энергию и наоборот (привести примеры и соответствующие графики).

10. Динамика вращательного движения. Момент силы относительно точки. Момент силы относительно неподвижной оси и его выражение через компоненты силы (показать, что вращающий момент создает касательная составляющая силы.

11. Момент импульса материальной точки (относительно точки; относительно неподвижной оси). Закон изменения момента импульса системы материальных точек. Закон сохранения момента импульса системы материальных точек.

12. Момент инерции материальной точки, твердого тела относительно оси. Теорема Штейнера. Момент импульса тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, относительно оси вращения. Основной закон динамики вращения твердого тела вокруг неподвижной оси.

13. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела. Работа момента силы при вращении тела вокруг неподвижной оси. Кинетическая энергия катящегося твердого тела.

14. Движение в неинерциальных системах отсчета. Силы инерции; их общие характерные особенности. Проявление сил инерции относительно неинерциальной системы отсчета, движущейся поступательно.

15. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Проявление сил инерции относительно неинерциальной системы отсчета, совершающей вращательное движение (центробежная сила и сила Кориолиса.

16. Механические колебания. Гармонические колебания и их характеристики: амплитуда, циклическая частота, фаза колебаний; начальная фаза колебаний, период. Вывод дифференциального уравнения гармонических колебаний (на примере пружинного маятника) и его решение.

17. Математический и физические маятники. Формулы для расчета периодов колебания физического и математического маятников.

18. Энергия гармонического колебательного движения. Потенциальная, кинетическая и полная энергия механических колебаний; их связь с амплитудой колебаний, с собственной частотой колеблющейся системы.

19. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Метод векторных диаграмм (метод вращающего вектора амплитуды). Биения.

20. Затухающие механические колебания. Вывод дифференциального уравнения затухающих колебаний и его решение. Амплитуда затухающих колебаний. Характеристики затухающих колебаний: логарифмический декремент затухания, время релаксации, частота затухающих колебаний, добротность колеблющейся системы.

21. Вынужденные колебания. Вывод дифференциального уравнения вынужденных гармонических колебаний и его решение.

22. Механический резонанс. Резонансные кривые при различных значениях коэффициента затухания.

23. Механические упругие волны. Образование упругих волн. Продольные и поперечные волны. Уравнение гармонической бегущей волны, распространяющейся вдоль оси 0Z и в произвольном направлении. Характеристики бегущей волны: волновое число и волновой вектор, длина волны, частота и фазовая скорость волны. Связь между этими характеристиками волны.

24. Гармонические волны в пространстве. Волновая поверхность и волновой фронт. Принцип Гюйгенса. Уравнения плоской и сферической гармонических волн. Волновое уравнение.