2. Динамика твердого тела

1. Дайте определение момента инерции материальной точки. В каких единицах измеряется момент инерции?

Дайте определение момента инерции твердого тела.

Запишите формулу теоремы Штейнера для момента инерции. Поясните смысл величин, входящих в формулу.

Сформулируйте, какое свойство центра масс используется при доказательстве теоремы Штейнера. Приведите пример применения теоремы Штейнера.

2. Напишите формулу для расчета момента инерции однородного кольца относительно оси, проходящей через его центр масс перпендикулярно плоскости кольца.

Напишите формулу для расчета момента инерции однородного диска относительно оси, проходящей через его центр масс перпендикулярно плоскости диска.

Напишите формулу для расчета момента инерции однородного стержня относительно оси, проходящей через его центр масс перпендикулярно стержню.

Напишите формулу момента инерции шара относительно оси, проходящей через его центр масс.

Поясните смысл величин, входящих в формулы.

3. Дайте определение момента силы в скалярном и векторном виде.

Дайте определения плеча силы.

Поясните на рисунке, как определяется направление момента силы.

Запишите формулу основного уравнения динамики вращательного движения. Поясните величины, входящие в формулу.

4. Запишите формулу кинетической энергии твердого тела, вращающегося около оси, проходящей через центр масс.

Как связана работа внешней силы с изменением кинетической энергии вращающегося тела?

Запишите формулу кинетической энергии твердого тела, участвующего одновременно в поступательном и вращательном движении.

Поясните ее на примере плоского качения диска по горизонтальной поверхности без проскальзывания.

5. Дайте определение момента импульса материальной точки в векторной и скалярной формах.

Как определяется направление момента импульса? В каких единицах измеряется момент импульса?

Сформулируйте определение момента импульса твердого тела.

Напишите соотношение, связывающее изменение момента импульса с моментом внешних сил, действующих на твердое тело. При каких условиях момент импульса тела сохраняется?

3. Молекулярная физика и термодинамика

1. Опишите модель идеального газа. Чем обусловлено давление газа на стенки сосуда?

Запишите основное уравнение молекулярно-кинетической теории газа.

Дайте определение абсолютной температуры? Что называют абсолютным нулём температуры?

Запишите формулу, связывающую абсолютную температуру и среднюю кинетическую энергию молекулы.

2. Что называют числом степеней свободы молекулы?

Чему равно число степеней свободы одноатомной, двухатомной и многоатомной молекул?

Сформулируйте закон равнораспределения энергии по степеням свободы.

Дайте определение внутренней энергии идеального газа. Запишите формулу внутренней энергии идеального газа.

3. Что называют работой газа?

В каких процессах работа газа положительна и в каких отрицательна?

Запишите формулу работы газа в произвольном процессе и поясните величины, входящие в формулу.

Как по графику зависимости давления газа от его объёма р(V) можно определить работу газа?

4. Что называют теплообменом?

Дайте определение физического понятия «количество теплоты».

Дайте определение теплоемкости тела, удельной теплоемкости, молярной теплоемкости.

Запишите формулы молярных теплоёмкостей идеального газа при постоянном объёме и постоянном давлении.

5. Сформулируйте первый закон термодинамики.

Запишите первый закон термодинамики для изобарного, изохорного и изотермического процессов.

Какой процесс называют адиабатическим? Запишите уравнение Пуассона. Чему равна работа газа при адиабатическом процессе?

6. Назовите три принципиальные части любой тепловой машины.

Запишите формулы КПД тепловой машины с необходимыми пояснениями.

Что представляет собой цикл Карно? Изобразите графически цикл Карно в координатах р(V).

Запишите формулу КПД цикла Карно.