Вопросы

Название темы

Содержание

Раздел 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ

Физика как: фунда­ментальная наука

Предмет и структура физики. Роль физики в становлении инженера. Общая структура и задача курса физики.

Кинематика мате­риальной точки и абсолютно твер­дого тела

1. Механическая система. Система отсчета. Число степеней свободы механиче­ской системы. Материальная точка.

2. Кинематический закон движения. Траектория. Вычисление пройденного пути. Перемещение, скорость и ускорение.

3. Угол между векторами скорости и ускорения. Тангенциальное и нормальное ускорения.

4. Твердое тело.

5. Вращение вокруг неподвижной оси.

6. Угловые скорости и ускорение. Связь между угловыми и линейными кинема­тическими величинами.

7. Преобразования кинематических величин при переходе из одной системы от­счета в другую.

Динамика матери­альной точки

8. Причины изменения скорости материальной точки. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Масса и импульс. Второй закон Ньютона как уравнение движения.

9. Третий закон Ньютона. Законы сил.

10. Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея. Инвариантность законов Ньютона относительно преобразований Галилея.

11. Неинерциальные системы отсчета.

12. Уравнение движения материальной точки в неинерциальной системе отсчета. Силы инерции. Принцип эквивалентности. Механические явления, обусловленные вращени­ем Земли.

Законы сохране­ния

13. Состояние механической системы. Функции состояния. Сохраняющиеся величины. Силы внутренние и внешние. Замкнутая система.

14. Импульс системы и закон его изменения. Закон сохранения импульса системы. Центр масс. Уравнение движения центра масс.

15. Реактивное движение.

16. Работай мощность силы. Кинетическая энергия материальной дочки и законнее из­менения. Консервативные и диссипативные силы.

17. Понятие силового поля.

18. Потенциальная энергия частицы в силовом поле. Связь между потенциальной энер­гией и силой поля. , . , !

19. Полная механическая энергия частицы в силовом поле и закон ее сохранения. Меха­ническая энергия системы. Законы ее применения и сохранения.

20. Момент импульса материальной точки. Момент импульса системы и закон его изме­нения. . .,

21. Система центра инерции и собствегшый момент импульса механической системы.

22. Закон сохранения момента импульса.

Динамика твердого тела

23. Момент импульса тела, вращающегося относительно неподвижной оси. Момент инерции тела относительно оси. Теорема Штейнера.

24. Уравнение динамики твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси.

25. Кинетическая энергия твердого тела, вращающегося вокруг фиксированной оси. Ра­бота внешних сил при вращении твердого тела. Уравнения движения твердого тела.

26. Плоское движение твердого тела. Понятие мгновенной оси вращения. Уравнение ди­намики плоского движения. Кинетическая энергия твердого тела, совершающего плос­кое движение.

27. Тензор инерции твердого тела и главные оси инерции.

28. Гироскопы. Гироскопический эффект. Прецессия гироскопа.

Механические ко­лебания

29. Свободные колебания. Уравнение движения материальной точки в малой окрестно­сти локального минимума ее потенциальной энергии в одномерном силовом поле. Его общее решение.

30. Гармонический осциллятор.

3 ]. Пружинный, физический и математический маятники (малые колебания).

32. Энергия гармонического осциллятора.

33. Сложение гармонических колебаний.

34. Свободные затухающие колебания. Уравнение свободных затухающих колебаний и его общее решение. Периодический и апериодический процессы. Логарифмический декремент затухания. Добротность. Автоколебания.

35. Вьшужденные колебания. Уравнение вынужденных колебаний и его общее решение.

36. Установившиеся вьшужденные колебания. Амплитуда и фазовый сдвиг установив­шихся вынужденных колебаний.

37. Резонанс. Резонансные кривые.

38. Параметрический резонанс.

Волновые процессы

39. Распространение волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Плоские и сферические волны. Уравнение плоской волны. Волновой вектор, волновое число, длина волн.

40. Волновое уравнение. Принцип суперпозиции волн. Фазовая и групповая скорости волн. Интерференция волн. Плоская стоячая волна.

41. Энергия упругой волны. Плотность энергии и вектор плотности потока энергии вол­ны (Вектор Умова). Интенсивность волны. Эффект Доплера для звуковых волн.

Специальная теория

относительности

(СТО)

42. Постулаты СТО. Синхронизация часов. Преобразования Лоренца и требова­ния релятивистской инвариантности.

43. Релятивистский закон преобразования скорости.

44. Понятие 4-мерного пространства - времени.

45. Собственное время частицы и понятие 4-мерного импульса. Закон его преоб­разования.

46. Релятивистское уравнение движения материальной точки в 4-мерной форме. Уравне­ние движения релятивистской частицы в 3-мерной форме. Преобразование 3-мерного вектора силы при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую.

47. Релятивистские выражения для полной и кинетической энергии частицы. Энергия по­коя. Взаимосвязь массы и энергии.

Начала термоди­намики

48. Макроскопическая система и ее термодинамическое состояние.

49. Физический смысл температуры. Уравнение состояния. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. Внутренняя энергия системы.

50. Первое начало термодинамики. Адиабатический процесс. Уравнение адиа­баты. ,| ,

51. Второе начало термодинамики.

52. Термодинамический цикл. КПД цикла. Обратимые и необратимые процессы. Неравенство Клаузиуса. ,

53. Энтропия системы. Закон возрастания энтропии. Энтропия и необратимость.

54. Статистический смысл энтропии.

55. Идеальная тепловая машина и ее КПД.

Основные моле-кулярно-кинетической теории

56. Термодинамический и статистический методы исследования. Понятие функции распределения случайной величины.

57. Распределение молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвел­ла). Средняя, среднеквадратичная и наивероятная скорости молекул.

58. Статистический смысл абсолютной (термодинамической) температуры.

59. Распределение молекул во внешнем поле (распределение Больцмана). Распре­деление Максвелла - Больцмана.