Ргу нефти и газа им. И.М. Губкина

Кафедра физики

В.Г. Бекетов

ПОСОБИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

ПО ФИЗИКЕ

Для студентов факультета экономики и управления

Москва, 2014

ВВЕДЕНИЕ

Данное пособие предназначено для подготовки к контрольным работам, к тестированию, а также к экзамену по физике.

В пособии представлен календарный план занятий и указано максимальное число баллов за каждое контрольное мероприятие.

Пособие содержит перечень вопросов для тестирования, а также перечень вопросов, содержащихся в контрольных работах и в экзаменационных билетах.

В пособии представлены все типы задач, которые изучаются в семестре и содержатся в контрольных работах и в экзаменационных билетах.

Пособие содержит задачник, предназначенный для самостоятельной работы студентов с целью подготовки к контрольным работам и к экзамену.

В пособии представлены все формулы, которые содержатся в контрольных работах и в экзаменационных билетах.

Пособие содержит краткие сведения из математики, особенно необходимые для успешного освоения курса физики.

Данное пособие предназначено для студентов факультета экономики и управления.

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

Виды занятий	Недели	Максимальное число баллов
Лабораторная работа. Оценка погрешностей результатов измерений и расчетов.	1 – 3	8
Контрольная работа № 1. Основы классической механики.	7	12
Контрольная работа № 2. Электромагнетизм и волны.	10	12
Контрольная работа № 3. Основы квантовой механики. Физика макросистем. Основы термодинамики. Основы релятивистской механики.	14	12
Первое тестирование. Естествознание. Место и роль физики в естествознании. Научный метод познания. Основной принцип естествознания. Место и роль математики. Пространственный и временной диапазоны во Вселенной. Структурные уровни мироздания. Энергия. Принцип минимума энергии. Связанные состояния. Пороговая энергия. Строение атома и атомного ядра. Дефект массы и энергия связи ядра. – и – радиоактивность.	15	8
Второе тестирование. Элементарные частицы и их основные свойства. Частицы и античастицы. Бозоны и фермионы. Принцип запрета. Фундаментальные фермионы: лептоны и кварки. Фундаментальные взаимодействия.	16	8

Типы задач по классической механике

1. Задача на получение уравнения траектории плоского движения.

2. Прямая задача. Даются закон поступательного прямолинейного движения: и масса тела. Найти силу, импульс и кинетическую энергию тела в заданный момент времени (например, в момент изменения направления движения).

3. Прямая задача. Даны закон вращательного движения: и момент инерции тела. Найти момент силы, момент импульса и кинетическую энергию тела в заданный момент времени (например, в момент изменения направления вращения).

4. Обратная задача. Даны масса, начальная координата и скорость тела, а также сила, действующая на тело в процессе прямолинейного движения. Найти зависимость скорости и координаты тела от времени.

5. Обратная задача. Даны момент инерции, начальные угол и угловая скорость тела, а также момент силы, действующий на тело в процессе вращательного движения. Найти зависимость угловой скорости тела и угла от времени.

6. Даны масса тела и зависимость кинетической энергии поступательного движения тела от времени. Найти импульс тела и силу, действующую на тело.

7. Даны момент инерции тела и зависимость кинетической энергии вращательного движения тела от времени. Найти момент импульса тела и момент силы, действующей на тело.

8. Найти линейное и угловое ускорение цилиндра, скатывающегося без скольжения с наклонной плоскости.

9. Найти линейное и угловое ускорение цилиндра, висящего на нити, намотанной на этот цилиндр.

9. Найти скорость образовавшегося тела при абсолютно неупругом соударении двух шаров, если шары движутся или в одну сторону или навстречу друг другу.

10. Найти угловую скорость двери после попадания в нее пули.

11. Н айти новую угловую скорость вращения жесткого стержня при изменении положения грузиков, если задана первоначальная угловая скорость вращения. Или найти, во сколько раз изменится угловая скорость вращения при изменении положения грузиков.

9. Найти кинетическую энергию тела, катящегося по горизонтальной поверхности без скольжения (как сумму кинетической энергии поступательного и кинетической энергии вращательного движения).

10. Найти скорость цилиндра, скатившегося с наклонной плоскости заданной высоты.

Во всех задачи на вращательное движение используются моменты инерции материальной точки, полого и сплошного цилиндров, а также момент инерции пластины в задаче о пуле, попавшей в дверь.

ВОПРОСЫ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ № 1

1. Назовите законы сохранения в механике. Приведите примеры.

2. Сформулируйте закон сохранения импульса. Напишите формулу этого закона. Приведите примеры.

3. Закон сохранения импульса. В каком случае можно утверждать о сохранении импульса в системе, в которой сохраняется момент импульса?

4. Сформулируйте закон сохранения момента импульса. Напишите формулу этого закона. Приведите примеры.

5. Закон сохранения момента импульса. В каком случае можно утверждать о сохранении момента импульса системы, в которой сохраняется импульс?

6. Сформулируйте законы сохранения импульса и момента импульса. Какое условие является достаточным для сохранения импульса и момента импульса системы?

7. Сформулируйте необходимое и достаточное условия для сохранения импульса системы тел. Приведите пример.

8. Сформулируйте необходимое и достаточное условия для сохранения момента импульса системы тел. Приведите пример.

9. Всегда ли при сохранении момента импульса системы сохраняется ее импульс? Приведите пример.

10. Всегда ли при сохранении импульса системы сохраняется ее момент импульса? Приведите пример.

11. Закон сохранения энергии в механике. Напишите формулу этого закона. Что происходит при наличии диссипативных сил в системе тел?

12. Сформулируйте закон сохранения механической энергии. Напишите формулу этого закона. Какие превращения энергии при этом происходят? Приведите примеры.

13. Какие законы сохранения выполняются для системы, для которой результирующий момент внешних сил равен нулю? Почему? Приведите пример.

14. Какие законы сохранения выполняются для системы, в которой действуют только внутренние консервативные силы?

15. Какие законы сохранения выполняются для системы, в которой действуют только внутренние силы (как консервативные, так и диссипативные)?

16. Какие законы сохранения выполняются для системы, в которой действуют как внутренние, так и внешние, но только консервативные силы?

17. Какие законы сохранения выполняются для системы, если результирующая внешняя сила равна нулю, а среди внутренних сил нет диссипативных?

18. Какие законы сохранения выполняются для системы, если результирующий момент внешних сил равен нулю, а среди сил нет диссипативных?