2039

II.Аннотированный указатель рекомендуемой литературы

1.Бондарев Б.В. Курс общей физики: в 3-х кн.: кн. 1. Механика; кн. 2. Электромагнетизм, волновая оптика, квантовая физика; кн. 3. Термодинамика, статистическая физика, строение вещества / Б.В. Бондарев, Н.П. Калашников,

Г.Г.Спирин. – М.: Высшая школа, 2005. {Последовательность разделов соответствует программе по физике для технических вузов и образовательным стандартам РФ. Глубина изложения реализована на двух уровнях. Учебный материал сопровождается вопросами для самоконтроля}.

2.Валишев М.Г. Курс общей физики / М.Г. Валишев, А.А. Повзнер. – СПб.: Лань, 2008. – 512 с.{Содержание курса, полнота охвата и теоретический уровень удовлетворяют современным требованиям к учебнику физики для студентов, обучающихся по техническим направлениям}.

3.Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики / В.С. Волькенштейн. – 12-е изд. – М.: Наука, 1990. – 400 с. {Приводятся основные формулы с расшифровкой обозначений величин и объяснением физического смысла уравнений. Даны методические указания к решению типичных задач}.

4. Демков В.П. Физика. Теория. Методика. Задачи / В.П. Демков, О.Н. Третьякова. – М.: Высшая школа, 2001. – 669 с. {На многочисленных примерах показана методика решения основных типов физических задач}.

5.Ивлиев А.Д. Физика: учебное пособие / А.Д. Ивлиев. – СПб.: Лань, 2008.

–672 с. {Пособие, написанное по программе для технических специальностей вузов, может быть использовано для самостоятельного изучения физики. Выделены определения физических величин и фундаментальные законы. Приводятся примеры решения типовых задач с необходимыми пояснениями}.

написан в доступной форме, содержит вопросы для самоконтроля и примеры решения задач}.

8. Новиков С.М. Сборник заданий по общей физике / С.М. Новиков. – М.: ОНИКС 21 век: Мир и образование, 2007. – 512 с. {Предлагаются задачи, предваряемые краткой теорией, и примеры решения}.

9.Новодворская Е.М. Сборник задач по физике с решениями для втузов / Е.М. Новодворская, Э.М. Дмитриев. – М.: ОНИКС 21 век: Мир и образование, 2005. – 386 с. {Решение физической задачи начинается с детального анализа исходных данных и условий протекания процесса}.

10.Трофимова Т.И. Курс физики. Задачи и решения: учебное пособие для студентов вузов / Т.И. Трофимова, А.А. Фирсов. – М.: Академия, 2004. – 592 с. {К значительной части задач (около 40 %) приводятся решения с пояснениями,

костальным – расчётные формулы и ответы в числовом виде}.

12. Чертов А.Г. Задачник по физике / А.Г. Чертов, А.А. Воробьёв. – М: Издво физ-мат. лит., 2009. – 640 с. { Приводится множество примеров решения задач и подборка необходимых формул с расшифровкой обозначений}.

10

III. Общие методические указания к выполнению заданий

Прежде чем приступить к выполнению задания, прочитайте соответствующий раздел учебника или просмотрите конспект лекций на эту тему, ознакомьтесь с примерами решения задач в настоящем пособии и в рекомендуемой литературе (с. 10). Желательно иметь перед собой подборку формул (определений и основных законов) по теме. Тематика заданий приведена на с. 13.

Алгоритм выполнения контрольного задания следующий:

1.Перепишите полностью без сокращений текст задачи.

2.Выпишите искомые и заданные величины в краткой символической форме (см. примеры) с одновременным переводом числовых значений в СИ. Если задание содержит рисунок, воспроизведите его, соблюдая пропорции. Решение сопровождайте собственными рисунками.

3.Для нахождения неизвестной величины через заданные составьте одно или несколько уравнений на основе известных физических законов и определений величин. Приоритет отдаётся законам сохранения: массы, импульса, момента импульса, энергии, электрического заряда, теореме об изменении кинетической энергии.

4.Выведите расчётную формулу, если она не является основным законом или определением величины. При затруднениях обращайтесь

крекомендуемым пособиям (см. с. 10) и математическому приложению (прил. 2). Формулы, взятые из данного пособия, можно не выводить, но необходимо сделать ссылку, например [(9), с. 33]. Если вы нашли готовую формулу для решения задачи в других пособиях, воспроизведите её вывод и сделайте ссылку на источник.

Математические преобразования формул сопровождайте исчерпывающими пояснениями: а) на основе каких законов составлены уравнения; б) посредством каких математических операций совершается переход от одного уравнения к другому.

5.Решив задачу в общем виде, проверьте, совпадают ли наименования единиц в левой и правой частях полученного уравнения. Для этого подставьте в рабочую формулу вместо обозначений величин соответствующие наименования единиц (прил. 3, 4) и проведите с ними арифметические операции. Совпадение наименований единиц – один из признаков правильности решения.

6.Сделайте вычисления, подставив в формулу числовые значения заданных величин в СИ. Руководствуйтесь правилами приближённых вычислений (прил. 1). Если в тексте задачи не приводятся физические

11

постоянные, воспользуйтесь таблицами Приложения к данному пособию (прил. 5, 6) или найдите их в рекомендуемой литературе. В последнем случае укажите источник, откуда взяты табличные данные.

Числовые значения величин по ходу решения записывайте вместе с их единицами. Однако в случаях, когда все именованные числа выражены в единицах одной системы и с ними выполняется длинный ряд арифметических действий по громоздкой формуле, тогда числа можно не сопровождать единицами. Но по окончании вычислений искомой величины выпишите ещё раз её наименование вместе с числовым значением и соответствующей единицей. Например,

J = √6,3 10−2 + 2,1 0,252 = 0,4407; J = 0,44 кг ∙м2 . Избегайте записи чисел с большим количеством нулей; пользуй-

тесь представлением числа со степенью десяти. Для быстрой оценки числового значения искомой величины и для удобства работы с калькулятором записывайте значения исходных данных в нормализованном виде. (При этом целая часть числа содержит один разряд.) Так, например, вместо числа 0,00012 удобнее производить вычисления с числом 1,2·10–4, а вместо числа 2820 можно записать 2,820·103. Действия с числами степени десяти производятся по следующим

Округлите числовое значение искомой величины в соответствии с количеством значащих цифр в исходных данных. В промежуточных вычислениях оставляйте на одну – две цифры больше.

7.Представляя значение искомой величины со степенью десяти, можно воспользоваться дольными или кратными единицами, т. е. единицами СИ с приставками, изображающими числа 10n (прил. 2). Например, σ = 73·10-3 Н/м, или σ = 73 мН/м». Приставкой снабжается только первая единица сложного наименования. Запись вида «Н/мм» не рекомендуется.

8.Оцените реальность функциональной зависимости и числового значения искомой величины. Запишите полный ответ на вопрос, поставленный в задаче. Решения заданий, включая схемы, диаграммы

ит. п. следует записать разборчивым почерком или набрать с помощью компьютера, сохранив черновик или копию.

9.В конце работы приведите список использованной литературы (не менее двух наименований, включая данное пособие) с указанием автора и года издания. Ссылаясь на электронные ресурсы, укажите точный адрес источника и дату Вашего обращения к нему.

12

IV. Тематика контрольных заданий

13

V. Основные формулы: определения и законы

1. МЕХАНИКА

Определяющие формулы1, единицы величин, взаимосвязь характеристик поступательного

и вращательного движений

1 Математическое соотношение, установленное между измеренными, ранее определёнными величинами, записывается в виде формулы-определения (одной для определяемой величины). Зависимости этой величины от влияющих факторов выражаются в виде формул-законов (их может быть несколько для данной физической величины).

14

Основные законы и соотношения величин в механике

t 2

9. Угол поворота φ = ∫ω dt , где ω – угловая скорость; t – время; если ω = const, то φ = ω∙t. t 1

10.Зависимость угла поворота от времени при вращении с

где F – сила упругости; k – жёсткость тела; х=l−l0 – деформация.

15

15.Уcловие равновесия материальной точки

17. Закон сохранения импульса: импульс замкнутой системы тел не изменяется во времени: p1 + p2 + ... = const, где p1=mυ1 , p2=mυ2 , ... – импульсы тел.

α – угол между векторами силы F и перемещения d s .

20. Взаимосвязь мощности, действующей силы и скорости

23.Кинетическая энергия материальной точки и тела,

где А – работа равнодействующей силы, или сумма работ всех сил,

изменение кинетической энергии; Кнач и Ккон – начальная и конечная кинетические энергии.

16

27.Потенциальная энергия тела в однородном поле тяготения

П= m g y ,

где y – координата тела. (Ось Y направлена в сторону, противоположную вектору силы тяготения; в начале отсчёта, где у0 = 0, П0 = 0).

28.Потенциальная энергия гравитационного

трения механическая энергия замкнутой системы тел не изменяется

32. Теорема Штейнера:

где J и J0– моменты инерции тела относительно произвольной оси и параллельной ей оси, проходящей через центр масс; m – масса тела; d – расстояние между осями.

33. Условие равновесия тела относительно оси вращения Z

M 1 z + M 2 z + ... + M n z = 0.

17

Основные формулы специальной теории относительности

где υх – проекция на ось Х скорости частицы, движущейся вдоль оси х, относительно неподвижной системы отсчёта; υх' – проекция скорости частицы в движущейся системе отсчёта; υ0 – скорость движущейся системы отсчёта относительно неподвижной; с – скорость света в вакууме.

где Е – полная энергия частицы, Е = К + Е0; К – кинетическая энергия; Ео = mc2 – энергия покоя частицы; m – масса частицы (инвариант2).

42.Кинетическая энергия релятивистской частицы К = Е – Е0 .

43.Связь между кинетической энергией и импульсом частицы

2 Инвариант (лат. inυarians – не изменяющийся) – величина, значение которой не зависит от выбора системы отсчёта.

18

2. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Электричество: формулы-определения и единицы величин

Электричество: основные законы и соотношения величин

1.Сила взаимодействия двух точечных электрических зарядов

где q1 и q2 – электрические заряды; r – расстояние между зарядами; ε0 – электрическая постоянная; k = 4π1ε0 = 9 109 Ф/м .

3 Определение справедливо в изотропной среде.

4 См. сноску 3.

19