Министерство образования и науки Российской Федерации

Южно-Уральский государственный университет

Кафедра общей и теоретической физики

531(07)

М55

В.К. Герасимов, Т.О. Миронова, Ю.Б. Пейсахов, Т.П. Привалова

Механика и молекулярная физика Учебное пособие

Челябинск

Издательский центр ЮУрГУ

2014

УДК 531(075.8) + 539.1 (075.8)

Одобрено

научно-методическим советом университета

Рецензенты:

Л.А. Песин, В.К. Усачев

Механика и молекулярная физика. Руководство к решению задач: учебное пособие для студентов вузов / В.К. Герасимов, Т.О. Миронова, Ю.Б. Пейсахов, Т.П. Привалова. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2014. – 83 с.

Основное назначение учебного пособия – оказать помощь студентам очной и заочной форм обучения при выполнении контрольных работ по курсу общей физики. Дано краткое изложение теоретического материала и приведены примеры решения типовых задач по разделам «Механика», «Молекулярная физика и термодинамика».

Учебное издание предназначено для студентов, обучающихся по укрупненным группам специальностей и направлений подготовки в области образования «инженерное дело, технологии и технические науки».

УДК 531(075.8) + 539.1(075.8)

© Издательский центр ЮУрГУ, 2014

Введение

Учебное пособие адресовано студентам заочного инженерно-экономического факультета для оказания помощи в правильной организации работы по изучению курса общей физики.

Курс физики составляет основу теоретической подготовки инженеров и является фундаментальной физико-математической базой, необходимой для успешной деятельности инженера любого профиля.

В результате изучения курса физики студент обязан:

– изучить основные физические явления;

– овладеть фундаментальными понятиями, законами и теориями классической и современной физики;

– овладеть методами физического исследования;

– уметь применять достижения физики в практической деятельности;

– ознакомиться с современной научной аппаратурой;

– приобрести навыки физического эксперимента и умение применять физические законы в прикладных задачах будущей специальности.

Учебное пособие соответствует учебной программе следующих направлений: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника, 140400 Электроэнергетика и электротехника, 150400 Металлургия, 150700 Машиностроение, 151900 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств, 220400 Управление в технических системах, 230100 Информатика и вычислительная техника.

В результате изучения физики у студентов формируются следующие компетенции.

Общекультурные компетенции:

культура мышления, умение обобщать и анализировать информацию, ставить цель и выбирать пути ее достижения;

умение логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь;

стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства, к устранению пробелов в знаниях и к обучению на протяжении всей жизни;

Общепрофессиональные компетенции:

умение решать физические проблемы повышенной сложности, в том числе требующие оригинальных подходов;

умение читать и анализировать учебную и научную литературу;

знание основных физических законов, составляющих фундамент современной техники и технологий;

владение базовыми знаниями математических и естественнонаучных дисциплин и дисциплин общепрофессионального цикла в объеме, необходимом для использования в профессиональной деятельности основных законов соответствующих наук, разработанных в них подходов, методов и результатов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

Дисциплина «физика» изучается в течение трех семестров. Данное пособие предназначено для студентов, начинающих изучать физику во втором семестре. Поэтому приведем несколько советов по правилам выполнения и оформления контрольных работ (КР) по курсу физики.

С первых дней учебного семестра приступайте к решению задач своей контрольной работы, изучая необходимый для этого материал по учебным пособиям. Сдавать КР необходимо в течение семестра, не позднее одной недели до начала сессии. На титульном листе КР проставьте номер своего шифра, определяющий номер варианта КР. В конце каждой КР приводите перечень используемой литературы: учебной и методической, – после этого поставьте дату и свою подпись.

Возвращенную не зачтенную работу исправляйте в этой же тетради на оставшихся чистых листах, начиная с заголовка «Работа над ошибками». Отнеситесь к исправлениям серьезно, учитывая все замечания и вопросы, поставленные рецензентом. Обязательно указывайте номер исправленной задачи, не приводя повторно ее текста.

Требования к оформлению решения задач КР.

1. Приводите в своей тетради полный текст задачи, а затем краткое условие задачи, выписывая заданные и определяемые величины в общепринятых обозначениях.

2. Внимательно отнеситесь к каждому слову в формулировке задачи, чтобы выделить в ней все, в том числе и неявно заданные величины. Например: «… Найти путь, пройденный телом до остановки». Здесь неявно задана конечная скорость, равная нулю. Или в задаче говорится о газе, находящемся при нормальных условиях. Это означает, что заданы давление и температура 0  , или T=273 К, и т. д.

3. В решении задачи приводите рисунок, график или схему.

4. Решение задачи сопровождайте краткими, но исчерпывающими пояснениями: а) назовите используемый для решения закон, б) приведите его словесную или математическую формулировку в общем виде, в) объясните правомерность применения закона и уточните формулу закона в условиях данной задачи, г) назовите величины, входящие в формулы, в том числе физические постоянные.

5. Каждую задачу стремитесь решать в общем виде, не делая промежуточных вычислений; решение задачи завершайте расчетной формулой определяемой величины.

6. Вычисляя, в расчетную формулу обязательно подставьте значения данных и табличных величин, предварительно переведя их в систему СИ.