А.В.Черных
Основы механики
МОСКВА
2012
Фгбоу впо «Российский государственный университет нефти и газа имени и.М. Губкина»
ФИЗИКА
Основы механики
«Допущено Научно-методическим советом по физике Министерства образования и науки РФ в качестве учебного пособия по физике для студентов вузов, обучающихся по естественнонаучным, педагогическим и техническим направлениям».
Москва
2012
Введение
Физика принадлежит к числу фундаментальных наук, составляющих основу теоретической подготовки инженеров и играющих роль той базы, без которой невозможна успешная деятельность инженера в любой области современной техники.
В последние годы, когда были отменены единые обязательные экзамены и введены экзамены по выбору учащихся, многие выпускники избегают сдавать экзамен по физике и соответственно данной дисциплине не уделяют должного внимания. В связи, с чем образовался большой разрыв в знаниях и навыках выпускников школ. Тем не менее, многие из них выбирают для своего дальнейшего обучения технические вузы. А вузы ставят студентов в жёсткие временные рамки прохождения материала по дисциплине. В результате возникла проблема сглаживания разрыва в знаниях и умениях студентов. Использование только традиционных учебников и задачников оказалось недостаточным. Возникла необходимость создания такого пособия, которое с одной стороны, помогло бы студентам со слабой подготовкой по физике справляться с программой, а, с другой, поддерживать интерес и дать толчок к более глубокому усвоению материала для успевающих студентов.
За такую работу и взялись авторы данного пособия. В отборе материала и методике его изложения был использован многолетний преподавательский опыт авторов, которые стремились к возможной краткости и общности рассмотрения без ущерба для выяснения физического смысла изучаемых явлений, понятий и законов.
Предлагаемое пособие предназначено для студентов инженерно-технических специальностей всех форм обучения вузов и может стать неоценимым помощником при усвоении основного программного материала по курсу – «Основы механики», при работе дома, на семинарских занятиях, при подготовке к контрольным работам, зачетам и экзаменам.
Учебное пособие состоит из введения, трех частей и приложения.
В первой части данного пособия содержатся общие теоретические сведения курса - «Основы механики». Не подменяя содержания основных учебников, в этой части достаточно подробно, но без громоздких выводов формул отражены все вопросы программы. Достаточно хорошо проработаны и изложены те вопросы, которые наиболее трудно усваиваются студентами. Предложенная форма подачи теоретического материала удобна и полезна для самостоятельной работы.
Вторая часть содержит образцы решения типовых задач по всем разделам курса «Основы механики». Количественным задачам предшествуют качественные требующие объяснения наблюдаемым в жизни физическим явлениям, что способствует развитию мышления студентов. Всего представлено около 140 задач.
Третья часть пособия снабжена вопросами для самопроверки с элементами тестовых заданий и задачами для самостоятельного решения.
Рекомендуем следующий порядок решения задач:
изучить теорию данного вопроса;
рассмотреть решение приведенных в пособии задач;
ознакомиться с условием задачи для самостоятельного решения;
записать краткое условие задачи в символической форме, дополнив их табличными данными (все необходимые табличные данные приведены в приложение I);
там, где это необходимо сделать чертеж (график), по возможности соблюдая масштаб;
решить систему уравнений в общем виде, помня о том, что количество уравнений должно быть не меньше числа неизвестных (в тех случаях, когда общее решение приводит к громоздким формулам, целесообразно решать задачу в частном виде);
привести все данные величины к одной системе единиц (как правило, к системе СИ);
произвести подстановку чисел и вычислить неизвестный параметр (целесообразно в вычислениях производить округления численных значений величин, соблюдая правила приближенных вычислений).
Приложение состоит из четырёх частей и включает в себя:
приложение I. Международная система единиц (основные, дополнительные и производные единицы системы; единицы механических величин (с определением, определяющей формулой и размерностью). Кроме того, данное приложение содержит 6 таблиц, в которых приведены основные справочные данные по изучаемому материалу;
приложение II. Основные законы и формулы;
приложение III. Действия над векторами и их проекциями;
приложение IV. Некоторые сведения по математике. Содержит 4 таблицы, в которых приведены: основные тригонометрические формулы; таблица производных; формулы интегрального и дифференциального исчисления.
Кроме того, работа снабжена библиографическим списком, который подразделяется на основную учебную литературу и дополнительную (справочную).
Надеемся, что данное пособие окажет Вам неоценимую помощь в усвоении данного раздела общего курса физики. Желаем успеха!