1. Рабочая программа курса «физика» для студентов-бакалавров заочной формы обучения

I семестр Элементы кинематики

Физика в системе естественных наук. Физика и научно-технический прогресс. Общая структура и задачи дисциплины «Физика». Физические величины, их измерение и оценка погрешностей. Физические модели: материальная точка, абсолютно твердое тело. Система отсчета, траектория, путь, перемещение. Поступательное и вращательное движения. Скорость и ускорение. Нормальное и тангенциальное ускорения, полное ускорение.

Угловая скорость и угловое ускорение, их связь с линейной скоростью и тангенциальным ускорением. Типы движения: переменное, равнопеременное, равномерное.

Динамика материальной точки и поступательного движения твёрдого тела

Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. I закон Ньютона. Основные динамические характеристики: масса, импульс, сила.

Центр масс. II закон Ньютона – основной закон динамики поступательного движения. III закон Ньютона. Закон Всемирного тяготения. Силы упругости и трения, сила тяжести и вес тела.

Работа и энергия

Работа и мощность. Энергия. Кинетическая, потенциальная и полная механические энергии. Консервативные и диссипативные силы.

Закон сохранения механической энергии. Закон сохранения и превращения энергии. Закон сохранения импульса.

Динамика вращательного движения твёрдого тела

Момент инерции. Теорема Штейнера. Момент силы. Момент импульса. Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела.

Закон сохранения момента импульса. Гироскоп. Гироскопический эффект. Прецессия и нутация гироскопа. Кинетическая энергия и работа при вращательном движении.

Элементы механики жидкостей

Давление. Гидростатическое давление. Законы Паскаля и Архимеда. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли.

Вязкость жидкостей (внутреннее трение).

Элементы релятивистской механики

Принцип относительности и преобразования Галилея. Постулаты специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна. Преобразования Лоренца и следствия из них. Релятивистский закон сложения скоростей. Релятивистский импульс. Основной закон релятивистской динамики. Взаимосвязь массы и энергии.

Молекулярно-кинетическая теория идеального газа

Основные положения МКТ. Модель идеального газа. Законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля. Уравнение Клапейрона - Менделеева. Молекула и моль вещества. Молекулярная и молярная массы. Число Авогадро.

Основное уравнение МКТ. Молекулярно-кинетический смысл понятия термодинамической температуры.

Распределение молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла). Характерные скорости молекул. Распределение молекул идеального газа в потенциальном силовом поле (распределение Больцмана). Барометрическая формула.

Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. Явления переноса: диффузия, внутреннее трение, теплопроводность.

Основы термодинамики

Термодинамический метод изучения общих свойств макроскопических систем. Внутренняя энергия как термодинамическая функция состояния системы. Число степеней свободы молекулы. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул. Первое начало термодинамики. Работа газа и количество теплоты. Удельная и молярная теплоемкости. Уравнение Майера.

Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. Адиабатный процесс.

Тепловые двигатели. Цикл Карно и его КПД. Понятие энтропии. Второе начало термодинамики.