Механика оценка “отлично”
Экзаменационные вопросы по физике:
Механика
Введение в физику
Измерения и расчёт погрешности
Кинематика
Динамика. Законы Ньютона
Закон
сохранения импульса (
),
Силы в механике:
Гравитация
Силы инерции
Упругие свойства тел.
Закон
сохранения энергии (
)
Работа, энергия, мощность
Вращение твёрдых тел
Закон
сохранения момента импульса (
)
Гармонические колебания
Элементы релятивистской
механики
Физика и её связь с другими науками.Физические поля и силы. Виды сил.
Структура физики - основные разделы и направления развития.
Основные единицы измерения в механике. Международная система СИ.
Общепринятые и внесистемные физические единицы измерения.
Метод размерностей и его применение. Основные размерности в механике.
Однократные и многократные измерения. Погрешность физических измерений.
Расчёт погрешностей прямых и косвенных измерений.
Криволинейное движение. Системы отсчёта. Уравнения движения тела.
Причины и примеры равномерного движения тел.
Траектория. Время и путь при криволинейном движении.
Пройденный путь при неравномерном движении.
Мгновенная скорость. Средняя скорость. Закон сложения скоростей.
Механический принцип относительности (принцип Галилея).
Обобщённый принцип относительности Эйнштейна.
Нормальное (центростремительное) ускорение (вывод формулы).
Связь полного и нормального ускорений.
Графическое представление взаимозависимостей физических величин.
Анализ графиков с использованием понятий - производная и интеграл.
Кинематика и её задачи. Основные параметры движения тел и их связь.
Движение тела, брошенного под углом к горизонту.
Равнопеременное (равноускоренное и равнозамедленное) движение. Путь и скорость при равнопеременном движении.
Инерциальные системы отсчёта. 1-й закон Нь ютона. Равномерное движение. Путь. Перемещение.
3-й закон Ньютона и закон изменения импульса системы. Взаимодействие тел. Внутренние силы в механической системе.
Динамика и её основные задачи и методы их решения.
Основной закон динамики материальной точки (2-й закон Ньютона).
Движение тела по наклонной плоскости. Статика.
Движение тела в гравитационном поле.
Импульс. Законы физики, связанные с понятием импульс.
Полный импульс системы материальных точек (твёрдого тела).
Центр масс. Закон движения центра масс и закон сохранения импульса.
Скорость центра инерции замкнутой системы.
Столкновение упругих и неупругих тел.
Закон сохранения импульса.
Принцип реактивного движения. Природные явления и
технические эффекты, связанные с законом сохранения импульса.
Передача энергии при абсолютно упругом или неупругом ударе.
(вывод формулы для неупругого удара).
Виды сил. Принцип независимости действия сил.
Принцип освобождаемости для несвободных тел.
Сила трения. Закон Амонтона-Кулона для силы трения скольжения.
Зависимость трения от скорости. Закон Кулона для трения качения.
Деформация твёрдого тела. Растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб, кручение.
Закон Гука. Модуль Юнга. Напряжение. Предел текучести.
Деформация кручения. Закон Гука для деформации кручения.
Модуль кручения и его зависимость от длины и толщины стержня.
Деформация сдвига. Закон Гука для деформации сдвига. Модуль сдвига.
Закон Всемирного тяготения. 1-я и 2-я космические скорости.
Законы Кеплера ( 1-й, 2-й и 3-й ). Вывод 2-го и 3-го закона Кеплера.
Сила тяжести и вес. Невесомость. Обобщённый закон Галилея.
Ускорение свободного падения и его зависимость от широты и высоты.
Давление в жидкости и газе. Гидростатическое давление.
Единицы измерения давления. Закон Паскаля. Закон Архимеда (вывод).
Неинерциальные системы отсчёта. Силы инерции. Центробежная сила (вывод). Сила Кориолиса (закон Бэра). Принцип эквивалентности Эйнштейна.
Действие центробежной силы в природе и её практическое использование.
Кинематика вращательного движения. Равномерное вращение. Период.
Частота (единицы измерения).
Угловая скорость и ускорение, и их связь с линейной скоростью, радиусом кривизны траектории, тангенциальным и нормальным ускорением тела.
Основной закон динамики вращения твёрдого тела. Момент силы и
момент инерции (определение).
Момент инерции твёрдого тела и его связь с уравнениями движения.
Теорема Штейнера. Момент инерции произвольной плоской пластины.
Свободные оси. Гироскоп и его применение.
Взаимное сопоставление законов поступательного и вращательного
движения тела в механике.
Гармонические колебания. Пружинный, физический и математический
маятники. Период колебаний ( формула Гюйгенса и др.).
Уравнение и его решение для незатухающих гармонических колебаний.
Связь полной и кинетической энергий гармонического колебания с его амплитудой и частотой.
Теорема о связи работы силы, действующей на тело, и изменении его
кинетической энергии (на примере равноускоренного движения).
Потенциальная энергия тела в гравитационном поле. Гравитационная
энергия тела, находящегося на высоте h над поверхностью Земли.
Работа. Потенциальные силы. Мощность. Единица мощности.
Работа переменной силы (вывод формулы для энергии сжатой пружины).
Энергия. Кинетическая и потенциальная энергия и их взаимосвязь.
Основные виды потенциальной энергии и формулы для её расчёта.
Кинетическая энергия поступательного и вращательного движения тел.
Теорема Кёнига (кинетическая энергия и движение центра инерции тела).
Работа в поле гравитации. Напряжённость и потенциал поля тяготения.
Связь между напряжённостью и потенциалом гравитационного поля.
Потенциальная энергия. Связь потенциальной энергии и силы, действующей в потенциальном силовом поле. Энергия тела в однородном силовом поле.
Закон изменения момента импульса системы тел.
Движение свободного твёрдого тела. Закон сохранения момента импульса и примеры его проявления в природе
Закон сохранения механической энергии. Консервативная система.
Диссипативные силы. Общий закон сохранения и превращения энергии.
Момент силы. Плечо силы. Работа момента силы при вращении тела.
Условие равновесия тел при их возможном вращении (статика вращения).
Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных
колебаний и его решение. Резонансная частота. Резонансные кривые.
Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение малых затухающих колебаний и его решение (период, частота и амплитуда).
Логарифмический декремент и время релаксации.
1-й и 2-й постулаты Эйнштейна в специальной теории относительности.
Релятивистские инварианты.
Понятие о преобразованиях Лоренца.
Релятивистский закон сложения скоростей. Предельная скорость в природе. (2-й постулат Эйнштейна). Связь классической и релятивистской механики.
Основные эффекты специальной теории относительности - зависимость от скорости движения: массы, времени движения и размеров тела.
Основной закон релятивистской динамики. Полная энергия частицы и её
связь с релятивистским импульсом. Закон сохранения релятивистской массы.
Закон взаимосвязи массы и энергии в теории относительности.
Энергия покоя. Дефект масс в атоме.